Tailoring Water‐in‐DMSO Electrolyte for Ultra‐stable Rechargeable Zinc Batteries

电解质 阴极 阳极 电化学 插层(化学) 溶解 化学工程 准固态 材料科学 无机化学 化学 电极 物理化学 色素敏化染料 工程类
作者
Huaizheng Ren,Sai Li,Liang Xu,Lei Wang,Xin‐Xin Liu,Lei Wang,Na Li,Liang Zhang,Han Zhang,Yuxin Gong,Chade Lv,Dongping Chen,J. Wang,Qiang Lv,Yaqiang Li,Huan Liu,Dianlong Wang,Tao Cheng,Bo Wang,Dongliang Chao
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
被引量:1
标识
DOI:10.1002/ange.202423302
摘要

Rechargeable zinc batteries (RZBs) are hindered by two primary challenges: instability of Zn anode and deterioration of the cathode structure in traditional aqueous electrolytes, largely attributable to the decomposition of active H2O. Here, we design and synthesize a non‐flammable water‐in‐dimethyl sulfoxide electrolyte to address these issues. X‐ray absorption spectroscopy, in situ techniques and computational simulations demonstrate that the activity of H2O in this electrolyte is extremely compressed, which not only suppresses the side reactions and increases the reversibility of Zn anode, but also diminishes the cathode dissolution and proton intercalation. The hybrid solid‐electrolyte interface (SEI), formed in situ, helps Zn‐Zn symmetric cell a prolonged lifespan exceeding 10000 h at 0.5 mA cm−2 and 600 h at a 60% discharge depth. The versatility of this electrolyte endows the Zn‐VO2 full batteries ultra‐stable cycling performance. This work provides insights into electrolyte structure‐property relationships, and facilitates the design of high‐performance RZBs.
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